DE1704532B1

DE1704532B1 - Verfahren zum fibrillieren einer laengsorientierten polymerfolie und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE1704532B1
Application number: DE19671704532
Authority: DE
Inventors: Johnson Gordon Barker; Meader Jun Arthur Lloyd; Guenther Lloyd Mathew
Original assignee: Chevron Research and Technology Co
Current assignee: Chevron USA Inc
Priority date: 1966-03-31
Filing date: 1967-03-30
Publication date: 1972-05-25
Also published as: NL6704252A; CH499639A; GB1128274A; SE332482B; ES338749A1; BE696195A; JPS5113770B1; DK125751B; US3496260A; NL134100C

Description

F i g. 3 zeigt ein mit dem Verfahren nach der Erfindung hergestelltes Faserband.

Die Polymerfolie 2 wird bei 1 extrudiert und geformt. Sie wird bei 3 bei erhöhten Temperaturen durch Verstrecken orientiert. Nach dem Orientieren wird die Folie zwischen Kontroll-Quetschwalzen 4 hindurchgeleitet und gelangt zu der antreibbaren Walze 5 und der Druckwalze 6. Die Druckwalze wird so weit herabgelassen, daß sie die Folie berührt, so daß die Bearbeitungswerkzeuge, d. h. die Vorsprünge an der angetriebenen Walze die Folie durchstechen. Die Druckwalze kann noch weiter" herabgelassen werden", so" daß" dfe scharfen Vorsprünge in die Folie bis zu der gewünschten Tiefe eindringen. Die Vorsprünge an der treibbaren Walze, die sich schneller dreht als sich die Folie bewegt, schlitzen letztere und geben sie dann wieder frei. Die Folie, die jetzt in Form eines flachen Faserbandes vorliegt, wird von einer Spule 7 aufgenommen.

F i g. 2 zeigt die antreibbare Walze 5 und die Druckwalze 6. Die scharfen Vorsprünge der Walze 5 durch- zo stechen die Folie und schlitzen sie auf. Zur gleichen Zeit dringen sie in die elastische Oberfläche der Druckwalze 6 ein.

Obwohl Druckwalzen mit zusammenhängenden Oberflächen aus Kautschuk oder elastischen Plastikmaterialien verwendet werden können, hat sich gezeigt, daß derartige Walzen durch die Vorsprünge der angetriebenen Walze abgerieben werden. Andere Walzen wiederum mit harten Oberflächen führen leicht zu einem Verschleiß der Vorsprünge der angetriebenen Walze. Gute Ergebnisse mit geringem Abrieb lassen sich erzielen, wenn man Bürstenwalzen mit steifen Borsten verwendet. Für die Borsten kann übliches für diese Zwecke geeignetes Material benutzt werden, z. B. stumpfkantiger Draht, Polypropylen, Nylon, u. ä. Bei der Druckwalze kann es sich um eine Leerlaufwalze handeln, d. h. um eine Walze, die sich unabhängig von der bei Berührung mit dem wandernden Film auf sie einwirkenden Kraft dreht.

35 '" Damit durch die Vorsprünge der angetriebenen Walze gleichmäßige Schlitze in dem Filnrerreicht werden, sollte die Umfangsgeschwindigkeit dei angetriebenen Walze etwa 1,5: 20mal großer sein als die Geschwindigkeit des Filmes bzw. der Folie. Liegt das Verhältnis von Umfangsgeschwindigkeit der angetriebenen Walze zur Filmgeschwindigkeit bei 1:1, so durchstechen die Vorsprünge den Film nur, ohne ihn zu schlitzen. Unter üblichen Bedingungen bricht der Film bei Verhältnissen zwischen 1,0:1 und 1,5:1 über seine Breite. Die besten Ergebnisse lassen sich erzielen, Wemrmairbei Verhältnissenvon:etwa-2 -:-1 bis etwa 15 :1 arbeitet.

Die Länge der Schlitze, die von den Bearbeitungswerkzeugen hervorgerufen werden, hängen von der Tiefe, bis zu der die Vorsprünge die Folie durchdringen, und von dem Verhältnis Umfangsgeschwindigkeit der Walze 5 zur Foliengeschwindigkeit ab. Bei den in den F i g. 1 und 2 gezeigten Vorrichtungen entspricht die Eindringtiefe etwa der Entfernung, um die die Druckwalzenachse parallel zu der tangential laufenden Folie gesenkt wird, nachdem die Druckwalze zuerst die Folie berührt hat. Im allgemeinen wird das Faserband feiner und weicher, je größer die Länge der Schnitte wird.

Es kann wünschenswert sein, auf die orientierte Folie vor dem Zusammenbringen mit der antreibbaren Walze ein Antistatikum aufzubringen. Ein solches Mittel verhindert, daß die einzelnen Fasern des Bandes sich abspreizen. Antistatisch wirkende Mittel sind in der Textilindustrie seit langem bekannt, so daß auf eine ausführliche Erläuterung derselben hier verzichtet werden kann.

Das Verhältnis von Umfangsgeschwindigkeit zur Foliengeschwindigkeit, unter welchem die Folie reißt, hängt mit von dem Abstand zwischen den Quetschwalzen und dem Punkt ab, an welchem die Folie die antreibbare Walze berührt. Hält man diesen Abstand klein, d. h. unter etwa 60 cm, so kann man bei niedrigen Verhältnissen von etwa 2:1 arbeiten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims

1 2 Patentansprüche· mit §rößerer Umfangsgeschwindigkeit eine Folie mit Löchern versehen und dann verstreckt wird, um die

1. Verfahren zum Fibrillieren einer längsorien- Löcher zu vergrößern. Aus der USA.-Patentschrift tierten Polymerfolie, bei dem die Folie in Richtung 2 853 741 ist ein Verfahren zur Herstellung eines ihrer Orientierung bewegt und an einer Vielzahl von 5 Faserprodukts aus einer orientierten Polymerfolie be-Stellen mit der Bewegungsrichtung auf kurzen kannt, bei welchem die aufzuspaltende Folie zwischen Strecken geschlitzt wird, während sie auf ihrer einer rotierenden und einer stationären Bürste hin-Rückseite abgestützt wird, dadurch gekenn- durchgeführt und dabei zerteilt wird. Auf diese Weise zeichnet, daß das Schlitzen in einem regelmäßi- ist es nachweislich nicht möglich, gleichmäßige Fasergen Muster, mit einer gegenüber der Bewegung io bahnen herzustellen; vielmehr entstehen breite Bahnen der Folie 1,5- bis 20mal, vorzugsweise 2- bis 15mal bis schmale, häufig reißende Streifen, wobei nicht nur größeren Schnittgeschwindigkeit erfolgt. die Ungleichmäßigkeit nachteilig ist, sondern auch

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens durch lose Faserenden, die sich um die Bürste und nach Anspruch 1, mit einer Fördervorrichtung für andere rotiertende Teile wickeln, häufige Unterbredie Polymerfolie, einer an ihrer Oberfläche mit Be- 15 chung des Verfahrens verursacht wird, arbeitungswerkzeugen bestückten antreibbaren Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Walze und einer Gegendruckeinrichtung zum An- Verfahren der eingangs genannten Gattung und eine drücken der Folie gegen die Werkzeuge der an- Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zu treibbaren Walze, dadurch gekennzeichnet, daß finden, mit denen in kontrollierbarer Weise aus PoIydie Bearbeitungswerkzeuge aus im wesentlichen 20 merfolien weitgehend gleichmäßige Faserbahnen herin einem gleichmäßigen Muster angeordneten gestellt werden können.

scharfen Vorsprüngen bestehen und daß die Zur Lösung dieser Aufgabe wird nach der Erfindung M

Gegendruckeinrichtung aus einer mit einem zum vorgeschlagen, daß das Schlitzen in einem regelmäßigen ™ Durchstechen der Polymerfolie (2) mit den Vor- Muster mit einer gegenüber der Bewegung der Folie

sprängen ausreichenden Druck andrückbaren 25 1,5- bis 20mal, vorzugsweise 2- bis 15mal, größeren Druckwalze (6) besteht. Schnittgeschwindigkeit erfolgt. Die eingangs genannte

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge- Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens ist kennzeichnet, daß die Vorsprünge als Teil eines dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitungswerkschraubenlinienförmig um die antreibbare Walze (5) zeuge aus im wesentlichen in einem gleichmäßigen gewickelten Krempeltuches auf der Oberfläche der 30 Muster angeordneten scharfen Vorsprüngen bestehen, Walze (5) angeordnet sind. und daß die Gegendruckeinrichtung aus einer mit einem zum Durchstechen der Polymerfolie (2) mit den

Vorsprüngen ausreichenden Druck andrückbaren

Druckwalze (6) besteht.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Fibrillieren 35 Somit läßt sich eine große Auswahl von texturierten einer längsorientierten Polymerfolie, bei dem die Folie Produkten herstellen, die von feintexturierten Faserin Richtung ihrer Orientierung bewegt und an einer bändern für die Garnherstellung und die Herstellung Vielzahl von Stellen mit der Bewegungsrichtung auf anderer Textilprodukte bis zu gröber texturierten Bahkurzen Strecken geschlitzt wird, während sie auf ihrer nen für die Herstellung von industriellen Bindegarnen, Rückseite abgestützt wird und eine Vorrichtung zur 40 Packleinwand, Teppichrückseiten u. a. reicht. Durchführung dieses Verfahrens, mit einer Fördervor- Ein einfacher Weg, die antreibbare Walze mit gleich-

richtung für die Polymerfolie, einer an ihrer Oberfläche mäßig versetzten Vorsprüngen zu versehen, besteht damit Bearbeitungswerkzeugen bestückten antreibbaren rin, daß die Vorsprünge als Teil eines Schraubenlinien- g Walze und einer Gegendruckeinrichtung zum An- förmig um die antreibbare Walze gewickelten Krempel- f drücken der Folie gegen die Werkzeuge der antreib- 45 tuches auf der Oberfläche der Walze angeordnet sind, baren Walze. Durch Verwendung von Krempeltüchern mit unter-

Es sind viele Methoden bekannt, nach denen Poly- schiedlicher Anordnung der Spitzen und/oder durch merfolien in feine Streifen zerteilt bzw. fibrilliert wer- Veränderung des Grades der Schraubenwindung könden können. Die frühesten Arbeiten beziehen sich auf nen verschiedene Muster erzeugt werden. Polyvinylchlorid, Polystyrol u. a., aus ihnen geht her- 50 Die Folie kann durch Verstrecken bei höheren Temvor, daß Folien aus diesen Polymeren orientiert und in peraturen in bekannter Weise orientiert werden, einzelne Fäden zerteilt werden können, wobei die Zer- Die Verstrecktemperaturen hängen dabei von dem verteilung durch mechanische Behandlungen erfolgte (vgl. wandten Polymer ab.

hierzu USA.-Patentschrift 2 185 789). Danach hat man Das Verstreckungsverhältnis, das bei der Orientie-

Fasermaterial aus orientierten Folien auch durch seit- 55 rung der Filme bzw. der Folien angewandt wird, liegt liches Verziehen, Überschallvibration und mechanische zwischen wenigstens 4:1 und unter dem Verhältnis, Behandlung hergestellt (vgl. hierzu USA.-Patentschrift bei welchem die Folie spontan in Fibrillen zerfällt. Das 3 003 304). In der neueren Entwicklung hat man sich Endverstreckungsverhältnis hängt in einem gegebenen von den mechanischen Behandlungen als unkontrollier- Fall von dem verwandten Polymer ab. Für isotaktibar abgewandt und hat der Zerteilung mit fluiden Sub- 60 sches Polypropylen liegt das Verstreckungsverhältnis stanzen den Vorzug gegeben; so hat man beispielsweise zwischen 6:1 und 10:1, vorzugsweise 7 :1 und 9:1. die Filme oder Folien über Gasdüsen geleitet, um Im allgemeinen verwendet man orientierte Folien mit

faserige Polymerprodukte zu erhalten (vgl. hierzu USA.- einer Dicke zwischen 12,7 und 76,2 Mikron, vorzugs-Patentschrift 3 214 899). Ferner ist aus der schweize- weise 17,8 bis 50,8 Mikron (± 10% Toleranzbereich), rischen Patentschrift 387 285 ein Verfahren und eine 65 In der Zeichnung ist in Vorrichtung zur Herstellung von Kunststoffnetzen aus F i g. 1 der Verfahrensablauf und in

Folien bekannt, wobei mittels einer Messerwalze mit F i g. 2 eine Vorrichtung nach der Erfindung schemageringerer Umfangsgeschwindigkeit und einer Zugwalze tisch dargestellt;